Was sind Seltene Erden?

Durch die Digitalisierung werden immer mehr Produkte hergestellt, die Rohstoffe wie Lithium, Cer oder Kobalt benötigen. Diese gehören zu den sogenannten Seltenen Erden. Da dies aus Erz gewonnene Metalle sind, ist die korrekte Bezeichnung Metalle der Seltenen Erden. Sie werden z.B. für die Produktion von Magneten, Handys, Computern und Bildschirmen verwendet. Aber woher kommt die Bezeichnung „Seltene Erden“? Sind Seltene Erden wirklich selten? Und welche Umweltrisiken gehen mit dem Abbau dieser Rohstoffe einher?

Inhalt:

1. Warum heißt es Seltene Erden?
2. Vorkommen & Abbau von Seltenen Erden
3. Seltenen Erden und ihre Folgen für die Umwelt
4. Die 17 Seltenen Erden: Verwendung & Auflistung
5. Seltene Erden im Smartphone

Die Bezeichnung entstand durch die Entdeckung der Erden im 18. und 19. Jahrhundert. Da Seltene Erden damals nur als Oxide gewonnen wurden und Oxide damals Erden hießen, entstand die Bezeichnung Seltene Erden.

Anfangs wurde angenommen, dass diese Rohstoffe besonders rar sind, was jedoch nur teilweise stimmt. Einige der Seltenen Erden sind sehr selten, während andere ein eher großes Vorkommen haben. Doch durch die schwierige Förderung der Seltenen Erden und die begrenzte Verfügbarkeit lassen sie sich allgemein gesprochen schon als „selten“ betiteln.

Übrigens: Seltene Erden bzw. die Metalle der Seltenen Erden werden auch als Oxide der Erdmetalle, Seltenerdmetalle, Seltene Erdelemente, Seltene Erze, Neue Erden oder Besondere Erden bezeichnet.

Vorkommen

Seltene Erden lassen sich überall auf der Welt finden, da sie unter anderem in der Erdkruste vorkommen. Grundsätzlich wird zwischen leichten und schweren Seltenen Erden unterschieden. Dabei machen die leichten Seltenen Erden Lanthan, Cer, Neodym und Praseodym mehr als 90% des Gesamtvorkommens aus. Besonders große Vorkommen gibt es in China, Kalifornien und Australien. Doch auch in Ländern wie Brasilien, Russland, Thailand, Indien, Vietnam, Kanada lassen sich große Mengen an Seltenen Erden finden.

Abbau

Die Seltenerdelemente kommen nicht rein als Metalle oder Oxide vor, sondern werden aus den Mineralien Monazit, Bastnäsit und Xenotim mithilfe von Säuren und Laugen gewonnen und weiterverarbeitet. Minen lohnen sich jedoch nur in Regionen mit einem großen Vorkommen. Die bekannteste und größte Mine ist die Bayan-Obo-Mine in China. Bis zu 6.000 Menschen arbeiten dort in bis zu 1.000 m Tiefe. Weitere Minen sind die Mount-Weld-Mine in Australien und die Mountain-Pass-Mine in Kalifornien.

Da der Seltene-Erden-Abbau Laugen und Säuren benötigt, um sie aus den Gesteinen zu lösen, werden dabei Rückstände und giftige Abfälle produziert, die in großen künstlichen Teichen gelagert werden. Der künstliche Teich der Bayan-Obo-Mine enthält mehr als 10 km² Giftschlamm, der schwerwiegende Folgen für Mensch und Umwelt haben kann. Zwar gibt es strenge Umweltauflagen und Kontrollen, aber dennoch besteht eine enorme Gefahr für das Grundwasser.

Der Abbau von Seltenen Erden geht außerdem oft mit der Rodung von Wäldern, schlechten Sicherheitsvorkehrungen und Arbeitsbedingungen einher. Deswegen sind das Seltene-Erden-Recycling und die Wiederverwendung der Erden unabdingbar.

Verwendung

Die seltenen Metalle in den Erden werden in der Industrie, Medizin, Raumfahrttechnik, Telekommunikationstechnik und vielen weiteren Bereichen eingesetzt. Besonders häufig werden Seltene Erden für Magneten, Polituren, Mobilfunktechnik, Spezialgläser und Leuchtmittel eingesetzt.

Auflistung

Es gibt 17 Seltene Erden bestehend aus den chemischen Elementen der 3. Gruppe des Periodensystems. Nachfolgend gibt es eine Liste der Seltenen Erden mit jeweiligem Kürzel und nach Ordnungszahl geordnet:

21 - Scandium (Sc)

Scandium wird unter anderem für Stadionbeleuchtung, Brennstoffzellen und Röntgentechnik verwendet.

39 - Yttrium (Y)

Yttrium wird mitunter zur Herstellung von Phosphor in Bildschirmen von Fernsehern, Computern und Mobiltelefonen genutzt.

Tipp: Touchdisplays befinden sich mittlerweile fast überall im öffentlichen Raum. In unserem Artikel Wie funktioniert ein Touchscreen? erfahren Sie alles über die verschiedenen Arten sowie die Funktionsweise vom Touchscreen.

57 - Lanthan (La)

Lanthan kommt vor allem in der Glasindustrie für Ferngläser, Spezialgläser und Kameraobjektive zum Einsatz.

58 - Cer (Ce)

Cer wird insbesondere in der Automobilindustrie für Katalysatoren und Abgassysteme eingesetzt.

59 - Praseodym (Pr)

Praseodym lässt sich in Dauermagneten für Flugzeug- und Elektromotoren finden.

Tipp: Die Zukunft der Mobilität ist ungewiss und wird sich weiterhin verändern. Lesen Sie in unseren Artikeln Wie funktioniert ein E-Auto? und Wie funktioniert ein Hybrid-Auto? alles über diese alternativen Antriebsformen.

60 - Neodym (Nd)

Neodym wird unter anderem für starke Dauermagnete verwendet, die z.B. für elektrische Generatoren, Festplatten, Lautsprecher und auch Windturbinen benötigt werden.

Tipp: Falls Sie mehr über die Windenergie und Windräder erfahren möchten, können wir Ihnen unseren Artikel Wie funktioniert eine Windkraftanlage? empfehlen.

61 - Promethium (Pm)

Promethium ist eines der seltensten Metalle der Seltenen Erden und radioaktiv. Es findet sich vor allem in Leuchtziffern, Weltraumsonden und Satelliten.

62 - Samarium (Sm)

Samarium wird hauptsächlich in Leuchtstoffröhren und Katalysatoren genutzt.

63 - Europium (Eu)

Europium kommt vornehmlich in der Beleuchtungsindustrie bei Energiesparlampen und Leuchtstoffröhren zum Einsatz.

64 - Gadolinium (Gd)

Gadolinium wird unter anderem in der Medizin für das MRT, also den Magnetresonanztomographen, verwendet.

65 - Terbium (Tb)

Terbium wird vor allem in Farbfernsehern und Energiesparlampen verbaut.

66 - Dysprosium (Dy)

Dysprosium wird vorwiegend als Dauermagnet z.B. für Windkraftanlagen sowie für Leuchtstoffe, Laser und Atomreaktoren angewendet.

67 - Holmium (Ho)

Holmium wird in erster Linie für medizinische und militärische Lasertechnik genutzt.

68 - Erbium (Er)

Erbium wird z.B. für Glasfaserkabel verwendet.

69 - Thulium (Tm)

Thulium wird unter anderem in der Röntgentechnik benötigt.

70 - Ytterbium (Yb)

Ytterbium wird beispielsweise bei Infrarotlasern und chemischen Reduktionsmitteln eingesetzt.

71 - Lutetium (Lu)

Lutetium wird in der Regel in Positronen-Emissions-Tomographen (PETs) verwendet.

Übrigens: Entgegen dem allgemeinen Glauben gehören Aluminium, Kupfer, Kobalt und Lithium nicht zu den Seltenen Erden.